拉索—多支撑系统索力识别研究

摘要

频率法凭借其方便、快速、可重复测试等特点在工程中得到了广泛的应用。实际工程中，安装于拉索上的减振器、减振架、支承架等将拉索分成多跨形成拉索-多个支撑系统，使得索力与频率之间的对应关系变得十分复杂，传统的单跨拉索索力与频率关系不再适用。本文根据支撑的不同形式将该类拉索分成拉索-双阻尼系统和拉索-中间弹性支撑系统，分别对他们的索力识别展开研究。
　　(1)拉索-双阻尼系统索力识别:结合工程实构造了由Kelvin模型和标准线性固体模型组合而成的拉索-双阻尼系统计算模型，并推导了该系统的无量纲复频率方程和复频率近似表达式;根据复频率的精确及近似解对拉索系统的模态阻尼及频率比进行参数分析，并依据频率比推得可以用于频率法的索力-频率迭代关系。
　　(2)基于动力刚度法的拉索-中间弹性支撑系统索力计算:基于动力刚度法建立拉索频率与索力之间的关系，通过引入无量纲参数，分析中间弹性支撑对索力计算的具体影响，并根据动力刚度法频率求解的本质提出一种已知频率计算索力的方法。
　　(3)基于振型的复杂边界条件拉索索力估算:通过模态测试找出拉索相邻支撑之间的两个振型驻点，将驻点之间索段视为两端铰接的等效模型，根据等效模型索力-频率关系计算等效索力，并将等效索力近似作为原索索力。通过误差分析证明，只要合理建立等效模型便可忽略原索边界条件的影响。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景

1．2 研究现状

1．2．1 单跨拉索频率法索力测试

1．2．2 拉索-阻尼器系统频率法索力测试

1．2．3 拉索-中间弹性支撑系统频率法索力测试

1．3 本文研究内容

1．3．1 拉索-双阻尼系统索力识别研究

1．3．2 基于动力刚度法的索力计算

1．3．3 复杂边界条件拉索索力估算

第2章 拉索-双阻尼系统索力识别

2．1 引言

2．2 拉索-双横向力系统频率方程推导

2．3 拉索-双阻尼器系统

2．3．1 阻尼器的模型化

2．3．2 双阻尼器一般布置方式

2．3．3 拉索-双阻尼系统计算模型

2．4 拉索-双阻尼系统模态阻尼影响分析

2．4．1 拉索-异侧双阻尼系统

2．4．2 拉索-同侧双阻尼系统

2．5 拉索-双阻尼系统频率影响分析

2．5．1 拉索-异侧双阻尼系统

2．5．2 拉索-同侧阻尼器系统

2．5．3 频率比近似公式误差分析

2．6 拉索-双阻尼系统索力计算

2．6．1 索力计算公式

2．6．2 结合有限元分析拉索-双阻尼系统索力计算精度

2．7 本章小结

第3章 基于动力刚度法的索力计算

3．1 引言

3．2 拉索单元动力刚度方程的建立

3．3 拉索系统整体动力刚度方程的建立

3．4 频率计算

3．4．1 Wittrick-Williams算法简介

3．4．2 W-W算法在索结构中应用难点

3．4．3 基于W-W算法的二分法计算拉索频率

3．4．4 拉索-中间弹性支撑系统参数分析

3．5 索力计算

3．5．1 索力计算原理

3．5．2 索力计算误差分析

3．5．3 索力计算实例

3．5．4 动力刚度法计算索力的MATLAB界面编程实现

3．6 本章小结

第4章 复杂边界条件拉索索力估算

4．1 引言

4．2 等效模型建立

4．3 复杂边界拉索振动特性分析

4．3．1 频率方程推导

4．3．2 振型求解

4．3．3 复杂边界拉索模态求解示例

4．4 误差分析原理

4．5 参数分析

4．5．1 n和j-i对pi,j的影响

4．5．2 kS和kR及ξ对Pi,j的影响

4．5．3 合理等效模型建立方法

4．6 仿真分析

4．7 本章小结

结论与展望

参考文献

致谢